La crisis vence a la 'partícula de Dios' en EEUU

La falta de dinero debida a la crisis económica pondrá un final abrupto a una de las carreras más fabulosas de la física. El Gobierno de Estados Unidos anunció ayer que tendrá que apagar en septiembre su acelerador de partículas, el Tevatron, debido a la cruda realidad presupuestaria que vive el país.
La máquina fue el colisionador de partículas más potente del mundo y, desde 2008, estaba esprintando para competir con el LHC de Ginebra, el actual líder indiscutible de la física de altas energías, por atisbar el bosón de Higgs. Se trata de la mítica partícula de Dios, predicha por los teóricos hace más de 40 años y de la que nadie ha visto siquiera su sombra. De existir, sería la pieza final de un puzzle que lograría poner en orden perfecto los componentes más pequeños del átomo. También explicaría por qué este periódico y cualquier otra cosa hecha de materia tiene peso.

Renuncia

Con casi un cuarto de siglo a las espaldas, el Tevatron tenía previsto echar el cierre en septiembre de este año. Pero las averías en el LHC desde su inauguración en 2008 hasta este año justificaban un sprint final hasta 2014 para el acelerador estadounidense, según varios estudios realizados desde el Tevatron y el Departamento de Energía de Estados Unidos (DoE, en inglés), que financia el experimento.
Pero al final los criterios económicos se han impuesto a los científicos. "El actual clima presupuestario es muy duro y no se han encontrado más fondos", lamenta el DoE en una carta dirigida al jefe de uno de los paneles de expertos que recomendaron mantener vivo al Tevatron tres años más, hasta 2014.
Acosado por la necesidad de apretarse el cinturón, el Gobierno de EEUU se rinde a la superioridad del LHC. "Dada la actuación del LHC hasta la fecha, parece probable que este acelerador descarte la existencia del bosón de Higgs o lo descubra antes de finales de 2012", añade la carta.
El Tevatron, que ha sido el acelerador más potente del mundo durante dos décadas, terminará sus días el 30 de septiembre, cuando su anillo de más de seis kilómetros de largo deje de alojar colisiones a casi la velocidad de la luz entre materia y antimateria en forma de protones y antiprotones. La máxima potencia de choque sucede a un teraelectronvoltio. Estos días, el LHC alcanza ya los siete y puede llegar hasta 14 cuando funcione a pleno gas.
El Tevatron nunca hubiera podido detectar el Higgs, pero sí descartar su existencia, lo que aguaría la fiesta al LHC. Por eso los 20 países europeos que lo gestionan han decidido operar hasta 2012 en un intento de desanimar al Tevatron a seguir compitiendo más allá de 2011. El anuncio oficial, previsto para este mes, sonará a bravuconada innecesaria, pues la crisis ya se ha encargado de tumbar al Tevatron. Sus dueños aún no saben qué sucederá con él, ni con los cien trabajadores que lo operan, debido a la parálisis de las cuentas públicas en Estados Unidos.
"Aún no sabemos cuál es nuestro presupuesto para este año, pues todavía no han sido aprobados y hasta ahora funcionamos mes a mes", confiesa Stuart Henderson, actual director de aceleradores de Fermilab, el laboratorio que alberga el Tevatron. Los responsables de este centro, a unos 70 kilómetros al este de Chicago, ya se olían el actual tijeretazo y contrataron a Henderson para planear el cierre y la transición a otros proyectos.
"Es triste ver terminar este experimento, pero cuando llegan las nuevas máquinas, las viejas deben desaparecer", sentenciaba ayer Mel Shochet, un profesor de Física de la Universidad de Chicago que trabajó desde 1976 en la construcción del detector CDF del Tevatron, una especie de microscopio de 5.000 toneladas y cinco pisos de altura diseñado para cazar nuevas partículas elementales que surgen de los choques entre protones y antiprotones.

Desequilibrio perfecto

En 1995, el detector en el que trabajó Shochet aportó una prueba clave en el camino hacia el Higgs. Sus imanes observaron el quark cima, una de las partículas elementales cuya existencia predice el modelo estándar, la teoría que también anuncia la aún dudosa existencia de la partícula de Dios. Como el anillo estadounidense trabaja con protones y antiprotones, también pudo calcular la superioridad de la materia sobre la antimateria que hace posible la existencia de tierra, estrellas, planetas, vida...
Alargar la vida del Tevatron hubiera costado 130 millones de dólares (unos 100 millones de euros) hasta 2014, señala Shochet, que también es el jefe del grupo de expertos del Gobierno que había recomendado la extensión hasta 2014. A él iba dirigida la carta del DoE que anunció el final del experimento. Tras el apagón y el análisis de los datos generados en 2011, que puede llevar dos años más, el físico usará el detector ATLAS, una de las joyas de última generación que contiene el LHC y que es dos veces más alto que el CDF. "Todo programa tiene su fin y al menos hemos generado gran cantidad de resultados excelentes", se consuela el físico.
"El cierre es muy decepcionante, pero esto no es el final del Tevatron", asegura Stefan Söldner-Rembold, portavoz del DØ, el otro gran detector del acelerador estadounidense. Este físico de la Universidad de Manchester (Reino Unido) ya trabaja a caballo entre el Tevatron y el LHC. "La mitad de los investigadores de DØ [unos 600] irá a trabajar al LHC", asegura, pero advierte de que el acelerador estadounidense podría morir matando. El Tevatron no tiene suficiente potencia para ver el Higgs, pero sí para demostrar que no existe con un 95% de seguridad. Si lo logra antes de septiembre, el LHC se precipitará a un vacío teórico "mucho más excitante", opina Söldner-Rembold.
Ese vacío podría ser el de la supersimetría. Significaría que cada partícula tendría una supercompañera desconocida hasta ahora. Como consecuencia aparecerían cinco Higgs, dos con carga y otros tres neutros. "Lo más interesante no sería confirmar lo que predice la teoría, sino encontrar algo no esperado", opina Söldner-Rembold.
La decisión de Estados Unidos desplaza el epicentro geográfico de la física de partículas, pero no a sus cerebros. Desde su comienzo, ambos aceleradores han contado con colaboradores en todo el mundo. En DØ trabajan expertos de 18 países y en el LHC hay unos 1.600 científicos estadounidenses.
La relación entre ambos es la de dos hermanos que intentan llegar primero a casa después del colegio. Si no estuviera el otro, no correrían. "La búsqueda del Higgs es muy compleja y es importante que haya una competencia sana", opina Dmitri Denisov, que trabaja en el experimento DØ. "Con el cierre del Tevatron la búsqueda va a perder picante", opina.
Denisov no tiene planes más allá del Tevatron. "Ahora nos toca hacer todo lo que podamos con los datos que generemos este año", señala. Si el LHC cuenta con una potencia siete veces superior, el Tevatron cuenta con una base de datos mucho más copiosa, pues lleva cascando protones más de dos décadas. Esa ventaja y su supuesta mayor sensibilidad para rastrear el bosón en masas bajas son sus dos últimas bazas antes del final de la partida. "Si el bosón no existe, aún podemos ser los primeros en demostrarlo", se consuela Denisov.

Un cuarto de siglo desentrañando la materia

1983
Se completa la construcción del Tevatron en el Fermilab, en la localidad de Batavia, Illinois. Su coste fue de 120 millones de dólares de la época.
1987
Comienza a utilizarse como colisionador de protones y antiprotones.
1993
La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos designa el sistema criogénico del Tevatron como lugar de interés histórico internacional. En su momento, era el sistema de refrigeración más grande del mundo.
1995
El Tevatron descubre el quark top, una de las partículas elementales que componen los hadrones, como los protones y neutrones del núcleo atómico.
2004
El Tevatron detecta el terremoto que origina el tsunami en el Índico.
2006
Se identifican dos clases de bariones sigma, un tipo de partículas formadas por combinación de quarks.
2010
Los detectores captan los terremotos de Haití y Chile.
2011
Se anuncia su cierre definitivo para finales de septiembre.

No sólo de trufas vivirá el LHC

El delegado científico de España en el consejo de 20 países europeos que gestionan el LHC, Carlos Pajares, desdramatiza la obsesión por encontrar el bosón de Higgs con un chiste. En su opinión, la atención prestada a esa partícula es a veces tan exagerada como la de los dos amigos que van al monte a buscar trufas. "De repente uno de ellos dice: ¡mira, Patxi, me he encontrado un Rolex! Y el otro se vuelve y le contesta: oye, Gorka, ¿estamos a por trufas o no estamos a por trufas?", bromea Pajares.
El físico asegura que, antes de finales de 2012, el LHC habrá determinado si existe el bosón en todos los rangos de masa, pero no se deben olvidar muchos otros resultados posibles. Señala, por ejemplo, que el LHC podría dar con la misteriosa energía oscura que compone el 73% del universo. Los recientes experimentos del LHC, justo antes de su cierre invernal, también han sido muy fructíferos respecto al llamado plasma de quarks y gluones que invadió el universo justo después del Big Bang. En ese momento sucedió el triunfo de la materia sobre la antimateria que hace posible el universo tal como lo conocemos hoy, pero se ignora cómo era aquella sopa a billones de grados. El LHC, señala Pajares, ha confirmado ahora que ese fluido era mucho menos viscoso de lo que habían predicho experimentos anteriores.

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